CN100556203C

CN100556203C - 音频放大器本地接口系统

Info

Publication number: CN100556203C
Application number: CNB2004800010455A
Authority: CN
Inventors: M·凯洛姆; S·莫理斯; T·J·史密斯; G·R·斯坦利
Original assignee: Crown Audio Inc
Current assignee: Harman International Industries Inc; Crown Audio Inc
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: WO2004112425A1; ATE543341T1; EP1547433B1; JP2009225456A; US20040260416A1; EP1547433A1; WO2004112425B1; CN1701629A; JP2006514808A

Abstract

一种音频放大器包括本地接口系统和音频处理系统。本地接口系统可包括装有控制面板的显示器和用户输入接口。本地接口系统可被利用来本地配置和控制音频放大器。此外，当音频放大器与网络相连时，本地接口系统可被利用来从该音频放大器，配置和/或控制其他与网络相连的装置。音频处理系统可处理音频输入信号并提供音频输出信号。音频输出信号可在功率级中被放大，该功率级包括了一个开关放大器输出级。音频处理系统可对处理进行动态配置以优化功率级的频率响应。音频处理系统也可接收来自本地接口系统的增益命令或通过所述网络接收增益命令，以调节音频输入信号的增益。

Description

音频放大器本地接口系统

技术领域

本发明一般涉及音频放大器，且更具体来说，涉及音频放大器中的本地接口系统。

背景技术

用于声音系统的音频放大器已熟知。代表声音的输入音频信号被提供给这样的音频放大器。该音频放大器增大该音频信号的量级并将放大了的音频信号作为输出音频信号提供。输出音频信号可驱动扬声器或其他类似装置。典型地说，音频输入信号和音频输出信号量级上的差就是该音频放大器的额定输出。

音频放大器也包括了一种衰减器控制。这种衰减器控制可为一个转动手柄，推式按扭或位于该音频放大器上的一些其他形式的手动调节装置。这种衰减器控制能被用来调节应用到所述输入音频信号的衰减量。当衰减增加时，输入音频信号的放大减小。对音频放大器配置的另外的本地控制典型地由位于音频放大器壳体内部或壳体后部的机械开关提供。与音频放大器上的硬件相关的其他的显示和用户接口采取的是数字显示的方式，例如显示衰减的量级和/或是指示灯的方式，例如显示的功率值。

音频放大器的远程控制也是可能的。使用网络和远程终端，可形成到一个或更多个音频放大器的远程接口。也可用例如数字信号处理器(DSP)控制的装置、扬声器处理器、混音控制台等的其他电子设备形成远程接口。所述远程终端可包括运行在个人计算机或其他类似计算装置上的软件应用程序。所述个人计算机典型地包括了显示和处理与个别音频放大器(和/或其他设备)有关的工作参数的能力。此外，所述个人计算机包括通信接口，为这些音频放大器以及其他设备通过网络提供通信。

每个音频放大器可包括一个接口端口来与所述的个人计算机通过通信链路通信。此接口端口可为音频放大器提供输入/输出信号的能力。由音频放大器产生的信号可被转换到一种通信协议并通过网络被传输到个人计算机。此外，该接口端口可把来自远程终端的进入通信协议转化成由该接口端口输出到音频放大器的信号。利用由该远程终端提供的用户接口，可调节音频放大器内的各种参数。此外，在个人计算机上运行的软件应用程序可提供一种错误日志和警报的能力。

然而，在一些音频系统中，可能这种远程接口系统的额外费用和复杂性可能不会被保证。此外，这样的远程控制典型被置于远离音频放大器的位置，在此对音频放大器进行视觉监视不方便。而且，一些与参数有关的设置和控制仅仅位于音频放大器本地的内部或上面。典型地，这些参数由手动切换的开关或其他在音频放大器处做出的类似手动调节来调节。因此需要操作远程接口系统的用户经常在远程终端和该音频放大器之间走动以便调谐、调节和/或维护该声音系统。

因此，存在一种需要，即音频放大器应包括有观察和调节音频放大器内部参数的本地用户接口和本地控制能力，以及经由网络观察和调节其他电子设备参数的能力。

发明内容

本发明提供了在音频放大器内以一定功率级协同工作的一种本地接口系统和一种音频处理系统。该本地接口系统位于放大器处且提供了本地处理音频放大器控制和配置的能力。此外，本地接口系统具有的能力可将访问仅安全限制在授权的用户，以及提供错误报告和其他诊断指示信号。而且，该本地接口系统被配置以提供经由分组交换网络与其他音频放大器和或电子装置通信的能力。因此，可观察到连接各种装置的网络内部参数并通过网络从本地接口系统对其进行处理。

本地接口系统包括了音频放大器上的用户接口，其包括了视觉的指示和用户输入的能力。视觉的指示包括一种能显示多行文本和/或图形的显示器，以及如发光二极管(LED)的指示器。所述用户输入能力也可包括至少一种旋转编码器以及至少一个按钮。旋转编码器以及按钮的功能可基于目前在所述显示器中显示的图像/文本而动态配置。来自音频放大器以及网络上的其他装置的输入可由本地接口系统接收。也可用本地接口系统产生网络上到其他装置的输出。

用户可使用所述显示器通过多个菜单屏幕来进行处理。在这些菜单屏幕中，用户可具有配置、控制和/或监视音频放大器以及连接各种装置的其他网络的能力。本地接口系统包括模拟和/或数字输入/输出能力，以及用户接口控制器。所述用户接口控制器可基于用户的输入以及音频放大器本身提供的操作输入来执行指令以便驱动所述显示器。

音频处理系统与本地接口系统相连。该音频处理系统被配置以为本地接口系统提供到分组交换网络的接口。本地接口系统可通过异步通信链路与音频处理系统通信。音频处理系统和本地接口系统可各自接收指示该放大器各种工作参数的不同信号。此外，音频处理系统和本地接口系统的每一个可产生输出信号以指示放大器的操作。为音频处理系统和本地接口系统的一个提供输入/输出或来自音频处理系统和本地接口系统的一个的输入/输出可经由到其他系统的串行连接线通信。对存储在音频处理系统和本地接口系统中的指令的更新也可通过分组交换网络经由音频处理系统被执行。

包括在音频处理系统内的是音频信号控制器、分组交换网络接口和数字信号处理器。分组交换网络接口可允许分组交换网络上的通信。数字信号处理器被配置以接收并处理至少一种音频输入信号以形成多个音频输出信号。数字信号处理器被配置以如音频信号控制器所指示来调节音频输入信号的增益。

音频信号控制器可基于本地接口系统本地启动产生的增益命令来指示数字信号处理器或通过分组交换网络接收的命令远程指示数字信号处理器。此外，数字信号处理器可由音频信号控制器指示来动态调节音频输入信号的处理以优化功率级的频率响应。功率级包括了切换放大器输出级，其被配置的来接收和放大音频输出信号以便为如一个或多个扬声器的负载提供音频输出信号。

在审查了以下附图和详细说明后，对具有本技术领域技能的人来说，本发明的其他系统，方法，特点和优点将或将变得明显。本文意图将所有这样的附加系统、方法、特点以及优点包括在本说明书中并使其在本发明领域内被下述权利要求所保护。

附图说明

参考下面附图和说明可以更好理解本发明。这些附图中的组成部分并不一定是按照比例绘制，其重点是用来对本发明的原理进行说明。而且，在这些附图的所有不同视图中，同样的参考数字指示相应的部分。

图1是包括了本地接口系统的示例音频放大器的透视图；

图2是包括了本地接口系统的示例音频放大器的框图；

图3是包括在图2中说明的音频放大器内的平衡再构滤波器的电路示意图示例；

图4是包括了本地接口系统的音频放大器示例的框图；

图5是图2和4中说明的部分本地接口系统的电路示意图示例；

图6是说明图1音频放大器工作的流程图。

具体实施方式

本发明为音频放大器提供了一种本地接口系统。该本地接口系统位于该音频放大器内，且提供了音频放大器的本地控制和/或配置能力。此外，该本地接口系统可使对连接各种装置的其他网络的访问和/或配置成为可能。

控制能力可涉及对音频放大器参数的本地调节以控制其操作和性能。控制能力也可包括使其他可用分组交换网络连接到音频放大器的网络组件的操作或性能有效的能力。配置能力提供本地接口用以输入/改变/检查音频放大器和连接各种装置的网络的各种操作设置。此外，错误日志、警报消息、诊断和其他与操作有关的指示信号可被在音频放大器处本地获得。而且，本地配置能力提供了在音频放大器处的定制，如添加唯一标识符等。当音频放大器被连入分组交换网络中，配置能力也可包括与各种装置相连的其他网络进入，改变或检查方面的能力。此外，对与各种装置相连的其他网络，或许有可能去远程控制或设置本地接口系统的配置。

如这里所用的，术语“分组交换网络”或“分组被交换网络”被定义为任何基于通信系统的网络，其将消息分解成更小包以传输且将它们交换到它们的所需目的地。不象要求建立一条不变的点对点电路的电路交换，在分组交换网络中的每个包都包含一个目的地址。这样单独一个消息中的所有包不必以同一路径传输。在网络上，它们能随线路为可用或不可用，被动态路由。目的地装置可将这些包重新组合成它们正确的顺序。短语“与相连”被定义来表示直接连接到或通过一个或多个中间组件来间接连接。这样的中间组件即可包括基于硬件的组件，又可包括基于软件的组件。

图1是包括了本地接口系统102的示例音频放大器100的透视图。在所显示的例子中，音频放大器100的外壳104包括了前控制面板106。本地接口系统102的一部分被安装在前控制面板106中。在另一个例子中，本地接口系统102可被安装在一个可滑出的控制面板上，一个内陷式控制面板上或作为音频放大器100的部分而包括的任何其他安装形式上。

本地接口系统102的该被说明部分是用户接口，其包括了以显示器形式的视觉指示器110以及多个指示器112。此外，该用户接口包括多个旋转编码器114和多个按钮116形式的用户输入装置。在其他例子中，该视觉指示器可是任何提供视觉可辨认信息的装置。类似地，在其他例子中，输入装置可为具有接收用户输入能力的任何装置。例如，可使用触摸屏和触摸笔。

显示器110可为液晶显示器(LCD)，阴极射线管(CRT)，等离子或任何其他类似的能产生图像、文本和任何其他可显示参数的装置。显示器110为可显示文本行、以及两或三维图形图像、表格等的多行字符显示器。用于作为一个单元的每一音频通道和/或放大器的文字数字标号能通过该用户接口设置或通过连接各种装置的网络被远程设置且在多行图像显示器110上被显示。显示器110也可包括一个显示器背景光源。该显示器背景光源能通过本地用户接口或远程接口被设置为总是关闭，或在一段休止状态后关闭。

指示器112可以是发光二极管或其他能通过本地接口系统102可选择地激活或变无效的视觉指示器。旋转编码器114可为能产生指示用户输入的信号的任何装置。被说明的旋转编码器114包括了自由旋转的能力并提供指示转动的信号。此外，旋转编码器114可通过推压每个旋转编码器114的按钮来产生进入到本地接口系统102的信号而包括推式按钮功能。

按钮116可为当按钮116的一个按钮被按下时，能切换接触和/或信号的任何装置。在被说明的例子中，按钮116是“软按钮”。术语“软按钮”指的是基于显示器110中确认的动态可调节定义而有着可互换功能的按钮。换句话说，在由显示器110显示的本地接口系统102的不同功能区域内，按钮116在显示器110中可被确定为当被驱动时具有不同的输入功能。按钮116的每一个按钮也可包括如嵌入LED指示器的指示器以便当显示功能与一个或多个按钮116相关时，在低光线条件下提供可见度和/或提供指示。根据显示器110上的屏幕，旋转编码器114也可被配置为具有可互换功能的“软旋转编码器”。

此外，按钮116可包括一个菜单保护按钮。该菜单保护按钮可提供一种保护命令以禁止对本地接口系统102的本地访问并且因此防止经由该用户接口的调节。此外，该保护按钮可防止通过分组交换网络对放大器100的配置、设置等进行访问。

此菜单保护按钮可为隐形按钮，或可能需要一种专用工具来驱动。作为另外一种选择，可使用如文字数字码的密码、如语音识别、指纹、视网膜扫描等的生物统计学识别，或任何其他形式的用户身份识别来保护并限制对本地接口系统102以及经由分组交换网络对放大器100的访问。

对视觉指示器的配置和功能描述的例子以及示例的用户接口的用户输入装置可包括：

左旋转编码器/开关114：

●按使主选择屏打开；

●在默认屏中，控制CH1输出衰减器(除非相连，那么就都控制)；

●在菜单屏中，控制菜单项上&下滚动；

●在标号屏中，移动到下个/上个字符；

右旋转编码器/开关114：

●按功能

●在默认屏中，以0.5db的增量控制CH2输出衰减器(除非相连，那么就都控制)；

●在菜单屏中，控制菜单项上&下滚动；

●在标号屏中，控制字符选择；

按钮116：

左边：

●选择：灯亮指示能选择加亮菜单项；

●清除：在标号屏中，允许清除以前的标号以开始新的标号创建；

●保存：允许保存标号并返回到上个菜单；

中央：

●信息：显示那个特定菜单项的信息。编码器允许通过窗口滚动信息；

●后退：使菜单后退到上个菜单项；

右边：

●退出：从任何菜单位置，使该窗口后退到默认屏；

指示器112：

电源：当放大器100开/关电源开关被打开时，灯亮；

桥接：当放大器100处于桥接模式时，灯亮；

数据：当数据通过分组交换网络被传输时，灯亮；

出错：指示放大器100的输出通道为出错且不工作；

过热：指示放大器输出通道已超过预定热量限度并且不工作；

限制(Clip)：指示放大器输出通道已超过设置极限；

-10：指示放大器100输出通道上的放大的音频输出信号已经超过了预定阈值，例如距离限制值-10db；

-20：指示放大器100输出通道上的放大的音频输出信号已经超过了预定阈值，例如距离限制值-20db；

信号：指示放大器100输出通道上的放大的音频输出信号已经超过了预先定义的极限；

就绪：指示放大器100输出通道正在正常地工作并且放大器100不处于备用模式；

可通过多个安全级来保护放大器100免受非授权的访问和/或操作。其特点可包括允许对某种放大器的控制进行保护，否则可通过分组交换网络访问这种控制。在一个例子中，这种安全可经由放大器中的指令执行。此放大器提供了多个对象(状态变量)，例如内部密码对象、密码输入对象和保护标记对象。

保护标记对象可以是只读逻辑对象，其指示是否放大器100被认为是被保护的。在未保护状态中，软件应以一种特殊方式来对待某些“可保护”对象(状态变量)。更具体地，在被保护组件中的可保护对象可被隐藏，这样用户不能改变或察看与此被保护对象相关的值。如果该保护标记对象为false，那么所有对象可被改变或察看。在此例子中，被保护标记对象为一指示器。在其他例子中，被保护标记对象可以被实施成指令、一系列指令或任何其他用来限制访问放大器内部功能的装置。

被保护标记对象可通过如内部密码对象的其他对象间的交互来改变。内部密码对象可是只写文本串，其仅在特殊情况下才可被写入。密码输入对象可以是便笺式文本输入对象，其只作为输入密码的一个区域而存在。在这个例子中，当输入进密码输入对象的文本与所述内部密码对象匹配时，该密码输入对象可以被改变。此匹配对于将被保护对象改变成被保护和未被保护来说可以是必须的。

其他对象也可被标记为“可保护”。这些对象可被以特殊方式对待。通常，当放大器100被保护时，被标记为可保护的对象是不能被改变的。同样，以任何方式可暴露这些对象设置的处理都是不允许的。这样的可保护对象可作为“被保护对象”对待。

作为被确定为被保护的结果，通常被用于监视或控制被保护对象的控制并不在显示器110上显示。当确定一组对象的值时，也可省略对象的设置。此外，可不被做出的变化所影响的被保护对象的设置，在其他情况下导致设置中的变化。

可在放大器100内被确定为可保护的对象的例子包括预先设置存储于放大器100中的配置、模拟信号输入范围，模拟输入增益调节器(灵敏度)、数字输入增益调节器、峰值电压限制器增益减少量、信号延迟值、峰值输出限制器允许指示、峰值输出限制器电平上升时间、峰值输出限制器电平下降时间、峰值限制器阈值最高值、输出倒相器控制和滤波器。用户也可使未被保护对象可被保护。

在另一个例子中，放大器100可用一个第一安全级和一个第二安全级来配置。当用户被第一安全访问级成功验证时，该第一安全级可提供经由本地接口系统102和/或网络的访问。在第一安全级内，例如通过验证的用户可访问以察看放大器100内的一组预定工作参数和操作一组预定可配置工作参数、控制参数、设置参数等。这些预定组可以是那样的参数，即能访问，但不用不期望公开要保密的放大器设置，或不允许访问那些如果处理不正确就会有害地影响工作的设置。

在用户成功被第二安全访问级验证后，类似地，第二安全级可允许经由本地接口系统102或通过分组交换网络的访问。第二安全级内的访问可以，例如，不受限。在其他例子中，可配置任何其他数量的安全级和相应的访问级。这样，放大器100的使用者，如声音系统出租公司可保护出租的放大器不被不符要求地重新配置。此外，其他用户的音乐家可维护保密设置以及放大器100的其他工作参数，而无须限制对放大器100自身的物理访问。

图2是包括了本地接口系统102的示例音频放大器的框图。本地接口系统102包括用户接口202中的显示器110，指示器112，旋转编码器114和的按钮116。同样包括在示例放大器100中的有音频处理系统204、电源206、功率级208和平衡再现滤波器210。在所描述的例子中，本地接口系统102和音频处理系统204被描述为分离的系统。在其他例子中，本地接口系统102和音频处理系统204的功能可被结合，或进一步分解到额外的系统中。此外，平衡再现滤波器210被描述为独立于本地接口系统102和音频处理系统204。在其他例子中，平衡再现滤波器210可被包括在本地接口系统102中或在音频处理系统204中。

音频处理系统204被配置来处理至少一个音频输入信号216以便提供至少一个音频输出信号218。该音频输入和输出信号216和218可在一个或多个音频通道上携带，例如第一通道(CH1)和第二通道(CH2)(未显示)。第一和第二通道(CH1)和(CH2)可代表左和右立体声通道。作为其他选择，第一和第二通道可代表复制的单声道信号，或单声道信号和已被倒相的单声道信号。

音频处理系统204也被配置来使音频放大器100接口到分组交换网络220。音频处理系统204的配置、控制和监视可用本地接口系统102或通过分组交换网络通信来执行。因此，可通过分组交换网络220和/或从本地接口系统102，由音频处理系统204接收同配置和控制有关的命令。通过分组交换网络220的通信可使用任何分组交换通信协议形式。

音频处理系统204和本地接口系统102间的通信可在通信链路222上，例如一种异步串行接口。这种异步串行链路可利用经由通用异步接收器-发送器(UART)或其它类似通信装置的发送(TX)和接收(RX)通信协议。因此，音频处理系统204可在用户接口系统102和分组交换网络220间通信。以这种方式，其他任何连接装置的网络可能经由音频处理系统204将命令和数据发送到用户接口系统102。而且，可经由分组交换网络220和音频处理系统204来发送命令和数据以编辑和/或替代存储于本地接口系统102中的指令，而无用户和用户接口202间的物理交互。

电源206可为任何形式的能为本地接口系统102、音频处理系统204、平衡再现滤波器210和功率级208的DC干线提供必要量级和数量的DC电能的电源。电源206可接收来自AC电源的AC输入电压。此外，电源206可提供代表线电压量级的信号、代表电源206温度的信号以及指示电源206输出电流量级的电源电流信号。

在一个例子中，电源206为具有功率因子矫正的调节开关-模式电源，如那些在序列号为10/626,433，题目为“Opposed CurrentConverter Power Factor Correcting Power Supply”(“矫正电源的相对电流转换器功率因子”)的斯坦利的待审查的美国专利申请或序列号为10/616,149，题目为“Series Interleaved Boost Converter PowerFactor Correcting Power Supply”(“矫正电源的串行交叉的升压转换器功率因子”)的斯坦利的美国专利申请中描述的那些，其在此都被作为参考。

功率级208是音频放大器100内的放大级数，其增加了所处理的音频输出信号218的量级。放大后的音频输出信号224可提供作为功率级208的输出。在一个例子中，当放大器100被配置来以立体声模式工作时，放大后的音频输出信号224可被提供于第一通道(CH1)和第二通道(CH2)上以驱动如第一和第二扬声器的分离的负载。作为其他选择，当放大器100被配置来以单声道模式工作时，功率级208的第一和第二通道(CH1和CH2)可被串联起来以驱动如扬声器的单一负载。在其他例子中，功率级208可提供任何数量的通道来驱动分离和独立的负载。

功率级208包括交换放大器输出级和输出滤波器(未显示)。该输出滤波器具有的频率响应受由该功率级供能的负载的影响。因此，该输出滤波器具有依赖频率的输出阻抗。功率级208可包括如序列号为5,657,219，题目为“相对电流功率转换器”的斯坦利的美国专利中描述的相对电流功率转换器、该申请在此引用作为参考。作为其他选择，功率级208可包括任何其他形式的脉冲宽度调制开关模式、或音频功率放大器的输出级。在一个例子中，输出级能产生取决于放大器100配置和功率级208所驱动的负载的，范围为大约1250瓦到大约8000瓦的放大输出信号。

平衡再现滤波器210是数字到模拟再现滤波器，其被平衡以使放大器100内的共模噪声最小。当功率级208的驱动电压增长时，可利用平衡再现滤波器210，而不用增加功率级208的增益。通常，平衡再现滤波器210包括两个半部，其分享了其他情况下将由单端滤波器执行的工作。这样，由于被处理音频输出信号218的信号量级两个半部间被分离，所以平衡再现滤波器210内组件所经历的电压和电流被分解。因此，更高量级的驱动电压不会超过平衡再现滤波器210内组件的额定值。

图3是平衡再现滤波器210的示例电路示意图。平衡再现滤波器210包括了作为两个半部的第一子滤波器302和第二子滤波器304。此外，平衡再现滤波器210包括了增益设置电阻306。该增益设置电阻306在所述第一子滤波器302和所述第二子滤波器304之间被共享，并且被配置来维持这两个半部中电流和电压的平衡。因此，所述第一和第二子滤波器302和304包括了自身校正平衡措施，以将各自子滤波器302和304中电压和电流维持成大致相等。所述第一和第二子滤波器302和304间的地连接308也是公共的。

所述第一和第二子滤波器302和304的每一个子滤波器包括了放大器310、多个电阻312、多个电容314和多个反馈电阻316。放大器310可为如新日本无线电公司(JRC)制造的NJM2043M的低噪声双极运算放大器。反馈电阻316是大致相等的电阻以便在所述第一和第二子滤波器302和304间进一步提供平衡。在第一和第二子滤波器的每一个子滤波器中的放大器310的配置、电阻312和316、以及电容314可类似于三阶Sallen&Key滤波器设计准则。

在操作过程中，音频输出信号218的一个信号被提供给平衡再现滤波器210。该音频输出信号218是一个平衡过的输入信号，具有正通道(CH 1+)320和负通道(CH 1-)322。因此，在有多个音频输出信号218的地方，可提供相同数量个平衡再现滤波器210。

是正通道320的音频输出信号218的部分被提供给了所述第一子滤波器304，并且是负通道322的音频输出信号218的部分被提供给了第二子滤波器306。同样，该音频输出信号的电压和电流的量级在第一子滤波器302和第二子滤波器304之间被分解。因为电压和电流的量级被有效地分成一半，所以当音频输出信号218的驱动电压的量级增大时，功率级208的增益仍可保持相同。结果，其信噪比可被提高。接着滤波过程，过滤的音频输出信号218被提供作为功率级208的输入，其作为正通道324和负通道326的合成。

图4是音频放大器100更详细框图的一个例子，音频放大器100包括了本地接口系统102、音频处理系统204、功率级208和平衡再现滤波器210。本地接口系统102可包括用户接口202、用户接口控制器402、模拟到数字(A/D)转换器404以及程序逻辑装置406。在其他例子中，本地接口控制器402可被省略且本地接口控制器402的功能可由放大器100内其他处执行。

用户接口控制器402可为任何能执行存储于存储器装置408内的指示本地接口系统102功能的指令的处理器。在所说明的例子中，本地接口控制器402包括一个机载的存储器装置408以存储与音频放大器100有关的指令和操作数据。在其他例子中，如闪存、随机访问存储器(RAM)或任何其他形式的电子存储器的分离存储器装置(未显示)可被布置在音频放大器100内用于这些指令和操作数据的存储。本地接口控制器402是音频放大器100的一个集成部分。

现参考图1和4，用户接口控制器402可被配置来接收用户输入，例如参考图1讨论的旋转编码器114和按钮116。此外，用户接口控制器402可提供输出以便驱动显示器110和指示器112。在一个例子中，存储于存储器408的指令可被用户接口控制器402来执行以便在显示器110中显示多个菜单屏。

一系列菜单屏和相关输入和输出的例子包括：

默认菜单

●显示两个音频通道的衰减器设置。

●在控制未被使用的确定时间后，放大器可默认返回到本屏。

●当被选时，显示用户输入标号、是否为静态值、标题、或被滚动。

选择菜单

这个菜单可以是当在默认菜单中通过挤按按钮116的一个按钮而选择的起始菜单，来提供对监视，设置和显示这三个主菜单的选择。

监视菜单

●CH1 TEMP：从0℃到+100℃，以1℃递增来指示CH1放大器的温度。

●CH2 TEMP：从0℃到+100℃，以1℃递增来指示CH2放大器的温度。

●PS TEMP：从0℃到+100℃，以1℃递增来指示电源206的温度。

●INT TEMP：从0℃到+100℃，以1℃递增来指示放大器100内部的温度。

●AC MAINS：指示范围为90VAC到260VAC，以1VAC递增的为电源206供应电能的电源AC电压。

●CH1负载：从0Ω到255Ω，以与功率级208连接的负载的1Ω增量来显示测量负载阻抗。

●CH2负载：从0Ω到255Ω，以与功率级208连接的负载的1Ω增量来显示测量负载阻抗。

●FAN1 SPD：从0rpm到10,000rpm，以100rpm的增量，用RPM来指示风扇1的速度。

●FAN2 SPD：从0rpm到10,000rpm，以100rpm的增量，用RPM来指示风扇2的速度。

●OP HRS：以确定的增量，如1小时的增量，指示放大器100包括备用已经被供电多少小时。

●SN#：指示放大器100的序列号。

设置菜单

●CH1标号：与CH1相关的8字符标号，默认＝CH1。

●CH2标号：与CH2相关的8字符标号，默认＝CH2。

●AMP标号：用于该放大器的16字符标号。

●ATTN连接：切换音频输出通道衰减控制的连接。当“开”时，所有音频输出通道的衰减一起被衰减，默认＝关。

●CH1 SENS：在0db到-80db之间，以0.5db的增量，指示灵敏度，默认＝0.0db。

●CH2 SENS：在0db到-80db之间，以0.5db的增量，指示灵敏度，默认＝0.0db。

●ATTN1 LMT：0db到-80db之间，以0.5db的增量，为音频输出信号的衰减设置上限，默认＝0.0db。

●ATTN2 LMT：0db到-80db之间，以0.5db的增量，为音频输出信号的衰减设置上限，默认＝0.0db。

●桥接模式：将该放大器置于“立体声”或“单声道”模式，默认＝立体声。

●输入Y：当音频输出信号默认＝关时，为供给两个通道的单音频输入来配置放大器。

●CLIP COMP：打开限制压缩器，默认＝关。

●休眠：允许休眠模式，默认＝关。

●LED SRC：为放大器信号发光二极管选择源，默认＝输入。

●语言：为显示器选择语言，英语、法语、德语、西班牙语，默认＝英语。

●对比度：为采用16级的显示器确定对比度，16＝满对比度，0＝无对比度，默认＝16。

●B/L休眠：背景光源休眠时间。从0sec到300sec，以1sec的增量，在显示器背景光源关闭无控制功能后，指示持续时间，默认＝60sec。

●密码：设置唯一代码以允许本地访问，默认＝关。

●限制LIM：从0db到-80db之间，以0.5db的增量，设置限制LED的灵敏度，默认＝0.0db。

●SPI LIM：从0db到-80db之间，以0.5db的增量，设置信号存在指示器LED灵敏度，默认＝-60db。

●ERR RPT：将错误报告打开/关闭，默认＝关。

●ERR日志：激活，使无效且重置错误日志。

显示菜单：

显示器可获得的每项可被配置来被显示。此外，每项可按如何将被显示而配置。每项可选的示例选择包括：

●无：该项不会被显示在默认菜单屏上。

●标题上：本项被显示在默认菜单屏的顶部。如果多项被选择，那么这些所选项交替出现。

●标题下：本项被显示在默认菜单屏的底部。如果多项被选择，那么这些所选项交替出现。

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再参考图4，A/D转换器404可以是任何能将模拟信号转换成数字信号的装置。可编程逻辑设备(PLD)406可以是任何能被编程来执行复杂功能的集成电路。在音频放大器100内，PLD 406可被编程来处理数字输入且提供数字输出。更具体地说，PLD 406可被编程来包括多路分解器、输入锁存器、输出锁存器和同步串行接口(SSI)的功能。由于具有了这些功能，PLD 406可主要起到用户接口控制器402的I/O端口扩展电路的作用，并且通过SSI通信总线与用户接口控制器402通信。

音频处理系统204包括了数字信号处理器(DSP)416以及音频信号控制器418。数字信号处理器416可是任意形式的完全数字处理器，其执行指令、逻辑任务和/或操作代码以便执行计算和/或任何其他同数字信息或已在放大器100中被转换成数字形式的模拟信息有关的任务。DSP 416可以是，例如，通过模拟装置的32比特Sharc^TM数字处理器。DSP 416可被编程，以通过过滤、延迟、比例缩放来处理音频输入信号216，并且在其他情况下管理和处理音频输入信号216以便创建音频输出信号218。

DSP 416可过滤音频输入信号216。在一个例子中，DSP包括64可分配滤波器，其可被可选择地应用。这些滤波器可包括多个可选择滤波器类型，例如，全通(分频)、低通、高通、带通、尖峰或陷波、高音滤波处理、低音滤波(base shelving)处理和/或其他的音频滤波器功能。此外，可配置延迟、例如超过两秒的延迟。进一步，可在DSP416中执行双非相关噪声和正弦波发生器。

作为其他选择，或此外，可在DSP 416和功率级208间提供滤波器电路。该滤波器电路可包括模拟滤波器，其为功率级208提供的每个音频输出信号224提供频率响应补偿。该频率响应电路可被调节来校正功率级208中的增益不匹配。此外，该滤波器电路可包括高通滤波器，其提供放大的输出音频信号的过滤和对该放大的输出音频信号的DC偏移量校正。被高通滤波的和DC偏移量校正的放大音频输出信号可作为来自功率级208的反馈信号被提供给音频信号控制器418。

DSP 416也可被配置来通过调节施加到音频输入信号216的增益，以提供音频输入信号216的按比例放大。例如，DSP 416可包括一个可变增益级(未显示)，其能衰减供应到第一通道(CH1)和第二通道(CH2)上的音频输入信号216。该可变增益级的衰减可用增益设置来控制。该增益设置可通过DSP 416在工作期间被动态地调节。此外，DSP 416可控制该音频输入信号的处理以便有利地通过功率级208影响音频信号的放大。而且，DSP 416可提供数字输出以便用如序列号为6,683,494，题目为“Digital Signal Processor Enhanced Pulse WidthModulation Amplifier”(“增强脉冲宽度调制放大器的数字信号处理器”)的G·斯坦利的美国专利中描述的控制方案直接控制功率级208，该专利在此被作为参考。

DSP 416也可能配置放大器100以便以不同的工作模式工作。工作模式可涉及通过DSP 416的信号通路的各种通道配置，如立体声模式和单声道模式。在所述立体声模式中，在第一通道(CH1)和第二通道(CH2)上提供的分离的音频输入信号216可被分别处理并作为音频输出信号218提供。在所述单声道模式中，DSP 416可被以桥接模式重配置以至于只有一个提供在第一通道(CH1)上的音频输入信号216可被倒相且被提供到第二通道(CH2)上。因此，音频输出信号218是处理过的音频输入信号且是被提供给功率级208的倒相的处理过的音频输入信号。这样，第一和第二通道可被串行连接，且由第一和第二通道一起供电的负载可接收单声道的信号。

DSP 416也可被配置为一Y开关模式。在此Y开关模式中，在第一通道(CH1)上的单一音频输入信号216可被处理并作为第一通道(CH1)和第二通道(CH2)上的输出音频信号218被提供到功率级208。也可在DSP 416中配置滤波器的配置，以提供演播室质量动态和频率整形。

音频输入信号216可由作为DSP 416处理部分的A/D转换器422接收并转换成数字信号。然而，当音频输入信号216在被放大器100接收时已经为数字形式时，可省略A/D转换器422。当A/D转换器422被省略时，数字音频输入信号可具有如DSP 416一样的采样率，或可包括时钟计时信息。作为其他选择，可使用一种采样率转换器或其他类似转换装置。数模转换器424可将由DSP 416处理的数字信号转换到模拟域，以形成音频输出信号218。

由DSP 416控制和处理可基于音频输入信号216和/或作为到DSP416的数字输入的工作参数。如放大器工作参数、与放大输出信号224有关的参数、带入进放大器100的外部信号等数字输入，可被直接提供给DSP 416。此外，工作参数和控制信号可由音频信号控制器418通过通信接口426提供给DSP 416。该通信接口可以是任何通信形式，如同步串行接口(SSI)总线。

音频信号控制器418可为任意形式的具有网络通信和输入/输出能力的处理装置。此外，音频信号控制器418可为任意形式的能执行与音频放大器100内音频信号处理有关的指令、逻辑任务和/或操作代码的处理器，以便管理全部功能、执行计算、控制输入/输出等。在所说明的例子中，音频处理系统204包括与音频信号控制器418相连的存储器装置430。

存储器装置430可为任何形式的能存储与放大器100有关的指令、数据和工作参数的数据存储装置。音频信号控制器418可执行存于存储器装置430内的指令。此外，音频信号控制器418可将工作参数和任何其他形式的通过通信链路222接收的来自本地接口系统102的信息存储到存储器装置430内。因此，操作日志、诊断、错误日志等可由音频信号控制器418来编辑并被存于存储器装置430中。作为另外一种选择，这样的操作信息可由所述用户接口控制器编辑和/或存储于存储器408内，或存储于任何其他存储器装置内。仍旧在另一种可选方案中，操作信息可被通过分组交换网络220传输并远程存储以便以后由放大器100访问。

音频信号控制器418也可包括A/D转换器432以便接收指示与放大器100操作有关的工作参数的模拟信号。A/D转换器432可以是CirrusLogic 24bit/96kHz delta-sigma转换器。所述模拟信号可通过音频信号控制器418经由A/D转换器432接收。在所说明的例子中，音频信号控制器接收音频输入信号216的输入级。此外，音频信号控制器418接收是否DSP 416目前由于放大器音频失真、过热等正截断音频输出信号218的状态。音频信号控制器418也可接收每个放大音频输出信号224的电压和电流输出。如来自电源206(图2)的电流和电压指示的线电压状态也可由音频信号控制器418来接收。作为另外一种选择，来自电源206(图2)的指示电源电压在一预定范围中的接点闭合指示或一些其他形式的指示可通过音频信号控制器418来接收。

除了对DSP 416执行的指令更新外，音频信号控制器418也可提供可被DSP 416在处理音频输入信号216期间使用的工作参数。设置、控制信号或任何其他与处理相关的参数可被音频信号控制器418传送到DSP 416。该设置可包括滤波器配置、延迟、通道配置等。该控制信号可包括可变增益级的增益、滤波器的调节等。

音频信号控制器418也可通过在处理音频输入信号216期间执行指令来控制DSP 416的处理。音频信号控制器418可指导DSP 416的按比例放大、过滤并在其他情况下修改被提供给音频放大器100的输入音频信号216。例如，音频信号控制器418可基于功率级208提供的放大音频输出信号224的输出电压和电流，在音频输入信号216的处理期间动态调节放大比例。

此外，放大音频输出信号224可由音频信号控制器418接收和缓存。音频信号控制器418可将放大音频输出信号224与一被存储于存储器430中的确定的如-40dB的阈值比较。当超过了该阈值时，可由音频信号控制器418向用户接口控制器402传送一个信号存在信号。作为收到了该信号存在信号的回应，用户接口控制器402可点亮指示器阵列112中的信号存在指示器(SPI)。

在另一个例子中，音频信号控制器418可基于提供给电源206(图2)的电源电压和电流的量级动态调节包括在DSP 416中的可变增益级的增益。因此，音频输入信号216可被衰减来控制电源206吸收的电流。通过增加电源206的电流需求，可在当为电源206提供电源电压的供电线中的压降恶化时，执行这种控制。可通过音频信号控制器418衰减音频输入信号来减少电源206的电流消耗，而没有由于增加了电流需求而最终使放大器100关闭并导致低电压。

DSP 416也可由音频信号控制器418指导来动态调节音频输入信号216的处理以便使功率级208的频率响应最优。动态或自动调节可涉及由DSP 416执行的对滤波过程、延迟或任意其他与频率相关的处理过程的改变。

音频信号控制器418可监视放大输出信号224的输出电流和电压。基于预定的工作特性，功率级208的频率响应可被优化。例如，作为放大音频输出信号导致的变热结果而变化的具有已知失真特性的扬声器可被补偿。在此例中，音频信号控制器418可动态调节其过滤过程以在放大音频输出信号224中包括了预矫正。该预矫正可对变热产生的失真提供一种抵消效果。这样所述功率级的频率响应可被优化。

在另一个例子中，扬声器可提供在确定频率阈值以下的更微弱可听声音。当音频输入信号落到该频率阈值以下时，音频信号控制器418可动态调节DSP 416处理期间执行的过滤过程，以便优化功率级208的频率响应。

DSP 416和音频信号控制器418也可协调工作来对动态地进行音频放大器100的诊断和校准以使功率级208的频率响应最优。例如，DSP416和音频信号控制器418可基于放大音频输出信号224动态调谐音频输入信号216的过滤过程。音频信号控制器418可在存储器430中存储是预定的音频输入信号的一种调谐的音调。该调谐的音调可为人类听觉范围以外的一种频率，或可以是可听见的滴答声或可以是任何其他能被处理和放大的节目材料。

在启动期间，在一预定时间或在一些其他可被自动或手动启动的诊断事件期间，音频信号控制器418可为DSP 416提供调谐的音调。DSP416可处理该调谐的音调以形成音频输出信号218。音频输出信号218可由平衡再现滤波器210滤波并由功率级208放大以产生放大的音频输出信号224。

音频信号控制器418可监视基于该调谐的音调而产生的放大音频输出信号224的电流和电压量级。音频信号控制器418也可已在存储器430中存入了从对该调谐的音调进行处理和放大中期望的预定的放大音频输出信号。因此，音频信号控制器418可比较被保存的预定放大音频输出信号与基于该调谐的音调而产生的实际放大音频输出信号。

基于预定音频输出信号和实际放大音频输出信号间的响应错误，音频信号控制器418可在DSP 416内操作滤波过程以便调谐功率级208的频率响应。更具体地说，该过滤过程可被操作以便对音频输出信号218做出依赖频率的量级调节。这样的调谐过程可提供动态的优化滤波，其可为功率级208校正各自通道上的增益不匹配。此外，调谐过程可补偿由放大器100驱动的如扬声器的实际负载。而且，可执行均衡调节以使功率级208的频率响应可基本成为平坦型。因此，DSP 416可由音频信号控制器418自动地调谐以产生想要的响应。

音频信号控制器418也可包括网络控制器434，例如以太网控制器。该网络控制器可提供分组交换通信能力以使用物理接口436通过分组交换网络220通信。物理接口436可以是网络兼容集成电路或其他类似装置。通过如IQ网络的分组交换网络220上的通信，可使用例如一种在序列号为5,862,401，题目为“Programmable CentralIntelligence Controller and Distributed Intelligence Networkfor Analog/Digital Control System”(“用于模拟/数字控制系统的可编程中央智能控制器和分布智能网络”)的巴克利的美国专利申请中说明的以太网通信协议，其在此被作为参考。此外，可使用如TCP/IP的传输控制协议(TCP)。

网络通信可允许通过使用音频处理系统204来远程控制或监视音频放大器100的输入和/或输出。因此，音频信号控制器418可包括了音频放大器100内I/O和通过分组交换网络220的通信使用的协议之间转化的能力。因此音频信号控制器418可允许经由分组交换网络220对音频放大器100内的工作参数进行远程监视。此外，数字信号处理器416和音频信号控制器418的结合可允许经由分组交换网络220对音频放大器100进行远程控制。应注意音频放大器可以不总是该网络上的唯一装置。对任何符合分组交换网络220的通信协议的装置，均有可能通过该网络与音频放大器100通信。

如前所述，控制和通信功能可以由音频处理系统204提供。音频处理系统204可控制每个放大器通道的备用命令状态。该备用命令可在不活动的延长期过程中，手动或自动将音频放大器100置于备用模式。备用命令可通过分组交换网络220或从本地接口系统102的用户接口202(图2)提供。在备用状态中，音频信号控制器418可指示功率级208以中止开关模式输出级的切换。功率级208可用通过一条输出级控制线440传输的中止命令来指导。音频信号控制器418也可告知放大器100处于具有提供给本地接口系统102和数字信号处理器416两者的备用信号的备用模式中。作为对该备用信号的响应，用户接口控制器可以点亮指示器112中的一个。此外，用户接口控制器402和音频信号控制器418可确认出备用模式期间音频放大器100工作中的错误。

用户接口控制器402也具有接收输入信号并提供输出信号(I/O)的能力。所述输入和输出信号可为数字信号和/或可被转换的模拟信号。用户接口控制器402可接收来自音频放大器100、用户接口202、A/D转换器404、可编程逻辑装置406和/或电源206(图2)的输入。线电压(AC电源电压)、热量数据、电源电流和定比电源电压的量级可经由A/D转换器404从电源206接收到。此外，用于放大输出信号224(CH1和CH2)的每一个信号的功率级208中散热片的温度可经由A/D转换器404通过用户接口控制器402接收。

A/D转换器404执行第一和第二音频通道温度以及电源206的内部温度的模拟到数字的转换。被转换的模拟信号然后可经由SSI总线被提供给用户接口控制器402。此外，线电压和电源电流可被转换并经由SSI总线被提供给用户接口控制器402。用户接口控制器402接收的额外的工作参数可包括功率级208备用状态指示、机壳104(图1)的内部环境温度等。

用户接口控制器402也可经由可编程逻辑设备(PLD)406控制所述音频放大器的功能。在所说明的例子中，用用户接口控制器402经由可编程逻辑装置406控制的功能包括冷却扇速度、休眠允许和与I/O有关的其他逻辑。

如前所述，PLD 406可被编程具有多路分解器、输入锁存器、输出锁存器和同步串行接口(SSI)的功能。“并行”输入和输出可被PLD 406锁存并由用户接口控制器402在SSI总线上串行读出。PLD 406的输出锁存功能可将从用户接口控制器402经SSI总线串行发送的数据转换。数据可由输出锁存器转换成并行数字数据，其能控制音频放大器100的各个方面。在所说明的例子中，PLD 406中的输出锁存功能是发送控制信号以控制冷却扇的扇动速度，允许休眠模式和提供各种其他如由用户接口控制器402指示的控制信号。

用户接口控制器402可控制一个或多个位于音频放大器100内部的风扇的速度以便提供对流冷却。该风扇可在多种速度上变化。在一个例子中，PLD 406由用户接口控制器402动态提供了四个比特以便变化这些风扇的速度。基于所述比特配置，这些风扇的转动速率由PLD 406通过改变供应到这些风扇的功率量级来改变。

所述输入锁存器功能可将由PLD 406接收到的数字输出信号转换成串行数据，其能被用户接口控制器402经由SSI总线访问。例如，所述输入锁存器功能可监视接点闭合的状态和音频放大器100内的其他数字信号。PLD 406的另一种功能可以多路分解被作为部分SSI总线而包括的使能控制线。通过一个如两比特编码数字的确定的标识符来激活一个特定装置，用户接口控制器402可对如A/D转换器404的其他装置，经由SSI总线而“通话”。多路分解器可被PLD 406用来为PLD 406确认来自用户接口控制器402的通信。

与用户接口202有关的输入和输出也可用用户接口控制器402来控制和监视。这些被监视和被控制的输入和输出包括显示器110上的图像显示控制(图1)、指示器112上的指示控制(图1)、对旋转编码器114转动的感知(图1)、对按钮112运动的感知(图1)以及对菜单保护按钮运动的感知。

用户接口控制器402也可以通信协议的方式包括I/O，如前面讨论的和音频信号控制器418以及PLD 406的异步通信。除了经由通信链路222直接与用户接口控制器402通信和/或I/O交换以外，用户接口控制器402也可经由音频信号控制器418通过分组交换网络220通信。因此，用户接口控制器402的I/O可类似于音频信号控制器418被远程监视和控制。此外，可通过使用音频信号控制器418的网络和通信链路222对用户接口控制器402执行再编程和修改。

经由通信链路222，与音频信号控制器418的串行通信可以使音频信号控制器418获得去往用户接口控制器402的输入。同理，去往音频信号控制器418的输入可能为用户接口控制器402所获得。因此，信号可由一个控制器接收并经由通信链路222传送到另一个控制器，而不是去分别接收同样的信号。

用户接口控制器402的输出也可为音频信号控制器418获得，反之亦然。此外，用户接口控制器402可经由音频信号控制器418来指导DSP 416的处理过程。相反，音频信号控制器418可以能够控制用户接口控制器402和显示器110(图1)的各方面，例如在显示器110上提供工作参数，诊断，错误日志或报告，或激活指示器112(图1)。

由音频处理系统204进行的对音频放大器100的控制和监视也可通过分组交换网络220用远程个人计算机执行。本地控制也可用用户接口控制器402执行。用户接口控制器402的使用避免了对被物理地设置在音频放大器100的后或前控制面板上的手动可调节开关和按钮的需要。仅采用手动可调节开关和按钮，留给用户的是，为最优性能来正确设置所述音频系统，以及确保设置不被未授权用户改变。

由于有了用户接口控制器402和音频处理系统204的结合，就可执行任何设置变化而无须用户去物理地调节每一系统组件处的开关。通过使用分组交换网络220，通过本地接口系统102，也可在音频放大器100间，剪切并且粘贴(拷贝)各种设置。作为其他选择，可使用安装向导来执行各种设置。如前面所讨论，采用用户接口控制器402限制对所述音频放大器设置的访问也可使如密码等的安全设置成为可能。

显示器110(图1和2)也可被用来本地执行各种功能，之前，这些功能在音频放大器100中是不能获得。使用本地接口系统102可在音频放大器100本地全部执行设置，放大器状态和用户定制。此外，经由音频信号控制器418的对网络的访问可用显示器110来执行。各种功能可在显示器110上经由如前讨论的系列菜单屏获得。

利用显示器110(图1和2)，可在所述音频放大器处察看错误报告，而无须个人计算机或其他外部相连的计算装置。另外，可以用显示器110使能和无效错误日志。此外，音频放大器100内的音频通道可用一个如数字和/或字母的标识符来唯一标识。所述标识符可被存储于存储器408和/或430中并且可在音频系统的工作期间内经由显示器110被本地访问，在音频系统中，音频放大器100被操作。

DSP 416可在第一通道和第二通道上接收音频输入信号216。DSP 416包括分别对应第一和第二通道的第一可变增益级和第二可变增益级。第一可变增益级能调节在第一通道上提供的音频输入信号的增益。第二可变增益级能调节在第二通道上提供的音频输入信号的增益。第一和第二增益级的增益可用由本地接口系统102提供的增益命令或通过分组交换网络220提供的增益命令来调节。

基于经由显示器110的菜单屏(图1和2)的调节，第一和第二可变增益级的调节可由用户接口控制器402执行。调节可变增益级的增益命令可通过通信链路222和音频信号控制器418被传送到DSP 416。此外，增益命令可通过音频信号控制器418从分组交换网络220被传送给DSP 416。在此方式中，调节可变增益级的增益命令可经由音频信号控制器418从其他连接各装置的网络上被传送。音频信号控制器418也可使用可变增益级，以基于作为到用户接口控制器402或者到音频信号控制器418的输入而提供的变量来动态调节放大器的增益。

图5是包括在本地接口系统102中的示例硬件的电路示意图。被说明的电路示意图包括一个显示驱动电路502，一个支持显示器110(图1)的对比控制电路504和支持指示器112的指示器驱动器电路506。同样包括在所述电路示意图中的是旋转编码器114和按钮116。此外，描绘了环境温度传感器508，音频比例放大电路510，低电压调节器电路512，电源开关电路514和数据端口516。

显示驱动电路502可以是任何基于来自用户接口控制器402(图4)的控制信号，能驱动显示器110的电路。在所说明的例子中，由显示驱动器电路502驱动的显示器110(图1)是液晶显示器(LCD)。因此，显示驱动电路502包括了LCD存储器和驱动器518。对比度控制电路504可经由产生于显示器110上的菜单屏，提供对显示器110中对比度的控制。此外，也可包括背景光源控制505。

指示器驱动器电路506可以是任何基于来自用户接口控制器402的控制信息的能驱动至少部分指示器112(图1)的装置。所述指示器的例子是LED阵列中的LED，因此指示器驱动器电路506可以是多路复用LED驱动器，如Motorola MC14489，以如前所述的激励如“热量”，“限制”，“-20db”，“-10db”，“信号”，“就绪”和“桥接”的指示器。

指示器驱动器电路506也可激励嵌入在按钮116中的指示器(在图5中作为“菜单1”，“菜单2”和“菜单3”标识)。用来指示“电源线”的指示器112可直接由电源线指示器线520驱动并且当数据经由分组交换网络220(图4)被传送时，用来指示“数据”的指示器112可直接由数据指示器线522来驱动。同理，所述音频放大器中用来指示“错误”的指示器112可由错误指示线524驱动。

举例的环境温度传感器508包括了温度传感器530和放大器532，以用来测量和为用户接口控制器402提供环境温度信号。该环境温度因此可被用户接口控制器402使用来确定何时正发生过热事件并指明保护性的措施。音频比例放大电路510可接收已在整形输入线534上被整形的音频信号。一个被比例放大的输出音频信号可被提供在比例放大音频输出线536上。例如，被整形过的音频输入信号可以是13.5伏特并且被比例放大的输出音频信号可以是5伏特。

低电压调节器电路512可线性地将由电源206(图2)供应的如5伏特和-20伏特的DC电力分别转换成3.3伏特和5伏特的DC。电源开关电路514可提供控制音频放大器100电源的开/关的能力。此外，电源开关电路514可在电源为开时，提供电源指示538。除非用户接口控制器402使用的闪控制线539上提供的电源LED闪控制信号超过了电源开关电路514的作用，电源开关电路514的激励会使电源LED 538发亮。例如，当供应给音频放大器100的电源有问题时，用户接口控制器402可使电源LED 538闪动。

数据端口516可以是用来与用户接口控制器402直接通信的通信端口。例如，数据端口516可以是一个能连接到膝上计算机的12针连接器，该计算机的目的是编制用户接口控制器402的程序。所说明的旋转编码器114包括三个输出：一个指示顺时针转动的向上输出540，一个指示逆时针转动的向下输出542，和一个指示何时旋转编码器114的一个编码器的顶部被按入的开关输出544。旋转编码器114的每个编码器的输出被提供给了用户接口控制器402。按钮116可为任何形式的为用户接口控制器402设置的接点闭合。

图6是说明图4描述的音频信号控制器418和DSP 416协调工作的流程图例。当音频输入信号216被提供给DSP 416时，工作开始于块602。在块604，音频输入信号由DSP 416处理并作为音频输出信号218提供。在块606，音频输出信号218被平衡再现滤波器210滤波。在块608，滤波的音频输出信号218由功率级208放大。

在块610，放大的音频输出信号224由音频信号控制器418监视。在块612，由音频信号控制器418确定是否应优化功率级208的频率响应。如前面的讨论，频率响应的优化可以基于校准，负载特性或任何其他有关频率的考虑。

如果音频信号控制器418确定无须频率优化，那么工作转到块610并继续进行监视。如果确定需要频率优化，那么在块614，音频信号控制器418为DSP 416提供作为音频输入信号的调谐的音调。如前面的讨论，该调谐的音调可在启动期间或工作期间被提供。如果该调谐的音调在工作期间和其他音频输入信号相混，那么该调谐的音调可以是一个高频音调，以避免被收听者探听到。如果该调谐的音调在启动或其他诊断模式期间被提供，那么该调谐的音调可以是可听见的或不可听见的音调。在块616，该调谐的音调由DSP 416处理。在块618，作为结果的音频输出信号由输出级208放大。在块620，音频信号控制器418将作为结果的音频输出信号同预定的放大的音频输出信号相比。

在块622，确定作为结果的音频输出信号和预定的放大的音频输出信号是否基本相似。基本的相似可基于一个阈值，百分比或任何其他用以确定所希望相似级的比较手段。该确定过程可以涉及响应错误的比较，或这些信号的电流和电压量级的比较。如果这些信号基本相似，工作回到块604。如果这些信号不是基本相似，在块624，音频信号控制器418指示DSP 416调节与频率有关的处理。在块626，DSP 416动态调节这些音频输入信号的频率处理并且工作回到了块604。

前述音频放大器100提供了本地和通过分组交换网络两者来访问、处理和控制所述音频放大器的能力。本地的配置、访问和控制可以用本地接口系统提供。远程的配置、访问和控制可以通过所述的分组交换网络执行。本地接口系统也可被用来通过分组交换网络通信以便访问、配置和/或控制与所述分组交换网络相连的其他装置。本地或远程访问可由所述音频处理系统提供。音频处理系统可包括音频信号控制器和DSP，其协同工作来处理音频输入信号以便形成音频输出信号。

由DSP对所述音频输入信号的处理可经由所述音频信号控制器而被配置或控制。DSP的配置和工作可以被手动地控制，和/或可以使用所述音频信号控制器而被动态地控制。所述音频输出信号可通过平衡再现滤波器被提供给所述功率级。所述平衡再现滤波器可以对所述音频输出信号进行分解和过滤，由此降低被过滤的电压和电流的量级。所述功率级包括了开关放大器输出级以便放大音频输出信号。使用音频信号控制器和DSP的协同调谐可被执行以便是输出级中的响应错误最小。

尽管已经描述了本发明的各种实施例，但对于那些具有本技术领域一般技能的人来说，十分明显的是在本发明的领域内，许多其他实施例和执行例都是可能的。

Claims

1.一种用于音频系统的放大器，包括：

本地接口系统，其包括装有控制面板的显示屏和用户输入装置；

与所述本地接口系统相连的音频处理系统，所述音频处理系统被配置与分组交换网络接口以允许通过所述本地接口系统对与所述分组交换网络连接的其他装置进行访问和配置；其中用一个命令使其他装置可配置，该命令用所述显示屏和所述用户输入装置启动以通过所述分组交换网络被传输到其他的装置；以及

功率级，被配置用所述音频处理系统控制和监视以产生多个放大的音频输出信号。

2.如权利要求1所述的放大器，其中利用所述本地接口系统或通过所述分组交换网络通信，所述音频处理系统被配置以处理提供给所述功率级的音频输入信号。

3.如权利要求1所述的放大器，其中所述音频处理系统包括一个音频信号控制器，一个网络接口和一个数字信号处理器，所述数字信号处理器被配置来按所述音频信号控制器的指示去接收和处理音频信号。

4.如权利要求1所述的放大器，其中所述本地接口系统包括一个接口控制器，其被操作用来通过异步串行链路与所述音频处理系统通信，所述音频处理系统也被配置来通过所述分组交换网络用以太网通信协议通信。

5.如权利要求1所述的放大器，其中所述音频处理系统被配置来监视所述放大器的第一工作参数并且所述本地接口系统被配置来监视所述放大器的第二工作参数。

6.如权利要求5所述的放大器，其中所述第一和第二工作参数通过本地通信链路在所述音频处理系统和所述本地接口系统间传送。

7.如权利要求1所述的放大器，其中基于由用户接口和显示屏提供的命令或从所述分组交换网络提供给所述音频处理系统的命令，所述音频处理系统被配置来提供施加到输入音频信号的增益的调节。

8.如权利要求1所述的放大器，其中所述功率级包括脉冲宽度调制放大器输出级。

9.如权利要求1所述的放大器，其中所述功率级包括一个是相反电流电源转换器的输出级。

10.如权利要求1所述的放大器，其中所述装有控制面板的显示屏是多行字符液晶显示器并且用户接口包括多个旋转编码器和多个软按钮。

11.一种用于音频系统的放大器，包括：

具有开关放大器输出级的功率级，被配置来产生多个放大的音频信号；

与所述本地接口系统连接的音频信号控制器，所述音频信号控制器被配置来通过分组交换网络通信；以及

与所述功率级相连并且与所述音频信号控制器通信的数字信号处理器，所述数字信号处理器被配置来接收和处理至少一个提供给所述功率级，用以放大的音频输入信号；

其中采用所述本地接口系统本地启动的增益命令，使包括在所述数字信号处理器中的所述至少一个音频输入信号的增益可调节，通过在所述分组交换网络上能接收的命令，该增益还远程地可调节。

12.如权利要求11所述的放大器，其中基于作为输入提供给可编程输入处理器和所述本地接口系统的每一个的工作参数，所述音频信号控制器也被配置来通过所述数字信号处理器动态地调节所述至少一个音频信号的处理。

13.如权利要求11所述的放大器，其中基于所述放大的音频信号的输出电压和电流，所述音频信号控制器被配置来通过所述数字信号处理器动态地调节所述至少一个音频输入信号的处理。

14.如权利要求11所述的放大器，其中基于所述放大的音频信号和从由所述音频信号控制器提供给所述数字信号处理器的预定的音频输入信号产生的预定的放大音频信号的比较，所述音频信号控制器被配置来通过所述数字信号处理器动态地调节处理以优化所述功率级的频率响应。

15.如权利要求11所述的放大器，其中所述本地接口系统被允许使用所述音频信号控制器通过所述分组交换网络传送命令以访问或配置与所述分组交换网络相连的其他装置。

16.如权利要求15所述的放大器，其中所述命令由所述的装有控制面板的显示屏和所述用户输入装置启动。

17.如权利要求11所述的放大器，其中所述至少一个音频输入信号仅是一个音频输入信号并且所述音频信号控制器可以选择地配置所述数字信号处理器以将所述的仅仅一个音频输入信号作为第一和第二音频输入信号提供给所述功率级。

18.如权利要求11所述的放大器，其中所述至少一个音频输入信号仅是一个音频输入信号并且所述音频信号控制器可以选择地配置所述数字信号处理器以倒相所述的仅仅一个音频输入信号并且将所述的仅仅一个音频输入信号作为第一音频输出信号提供给所述功率级和将所述的被倒相的仅仅一个音频输入信号作为第二音频输出信号提供给所述功率级。

19.如权利要求11所述的放大器，其中所述本地接口系统包括第一安全访问级和第二安全访问级，所述第一安全访问级被配置成当用户已经被所述第一安全访问级成功验证时，允许通过所述分组交换网络访问所述音频信号控制器，并且当用户已经被所述第二安全访问级成功验证时，所述第二安全访问级被配置来允许由所述音频信号控制器访问一个控制和设置变量的子集。

20.如权利要求11所述的放大器，其中所述功率级被配置提供放大的输出信号，所述放大的输出信号在一个1250瓦特到8000瓦特的范围内。

21.一种用于音频系统的放大器，包括：

包含开关放大器输出级的功率级，所述功率级被配置来为负载提供多个放大的音频信号；

音频处理系统，接收音频输入信号和提供处理过的音频输入信号给所述功率级用以放大；以及

与所述音频处理系统相连的本地接口系统，所述本地接口系统包括显示屏和用户接口；

其中所述显示屏为多行字符液晶显示器并且所述用户接口包括旋转编码器和多个按钮，所述旋转编码器和所述按钮各自具有的功能取决于所述多行字符液晶显示器的内容；以及

其中所述音频处理系统被配置来动态调节所述音频输入信号的处理以将所述功率级的频率响应作为所述放大的音频信号的一个函数来优化。

22.如权利要求21所述的放大器，其中所述本地接口系统被配置来产生多个包括属性的屏幕，这些属性被包括在每个指示分配给所述每个按钮的不同功能的所述屏幕中。

23.如权利要求21所述的放大器，进一步包括了一个机壳，布置在所述机壳内部的功率级，音频处理系统，和本地接口系统的一部分，所述显示屏和用户接口被表面安装于所述机壳前控制面板以对用户是可访问的。

24.如权利要求21所述的放大器，其中所述放大的音频信号作为反馈信号被提供给所述音频处理系统并通过串行通信链路被所述音频处理系统传送给所述本地接口系统。

25.如权利要求21所述的放大器，其中所述功率级被配置成结合所述本地接口系统和所述音频处理系统对其进行控制和监视。

26.如权利要求21所述的放大器，其中所述音频处理系统被配置成与所述本地接口系统串行通信并且也被配置成通过分组交换网络的基于以太网的通信。

27.如权利要求21所述的放大器，其中当由所述音频处理系统产生的预定测试信号被所述功率级放大时，所述音频处理系统被配置来监视所述放大的音频信号，通过音频处理系统将输出信号与预定输出信号相比较，并且所述音频处理系统被配置来通过对所述处理过的音频输入信号做出基于频率的调节来校正响应错误，从而动态优化频率响应。

28.如权利要求27所述的放大器，其中所述音频处理系统被配置成通过过滤所述处理过的音频输入信号做出基于频率的调节，来调节所述处理过的音频输入信号的量级。

29.如权利要求21所述的放大器，其中所述音频处理系统包括音频信号处理器，数字信号处理器和数模转换器，其中所述音频信号处理器被配置来调节所述数字信号处理器的处理，并且所述音频输入信号在被所述功率级接收前，通过所述数字信号处理器和所述数模转换器处理。

30.如权利要求29所述的放大器，进一步包括一个平衡的数据再现滤波器，其中所述数模转换器具有提供给所述的平衡再现滤波器的平衡的输出。

31.如权利要求21所述的放大器，其中所述音频处理系统被配置成基于从所述用户接口和所述分组交换网络的一个接收到的备用命令，将所述放大器置于备用模式以中止所述开关放大器输出级的切换。

32.如权利要求21所述的放大器，其中所述音频处理系统被配置来通过分组交换网络，使用传输控制协议来通信。

33.一种用于音频系统的放大器，包括：

本地接口系统；

与所述本地接口系统相连的音频处理系统，其中所述音频处理系统被配置来处理具有正通道和负通道的平衡音频输入信号以提供具有正通道和负通道的平衡音频输出信号；

平衡再现滤波器，其包括配置来过滤平衡音频输出信号正通道的第一子滤波器和配置来过滤平衡音频输出信号负通道的第二子滤波器；以及

与平衡再现滤波器连接的开关模式功率级，其中所述开关模式功率级被配置来接收所述的平衡音频输出信号并产生放大的音频输出信号。

34.如权利要求33所述的放大器，其中所述平衡再现滤波器被配置以使所述平衡音频输出信号的电压和电流的量级在第一和第二子滤波器间分配。

35.如权利要求33所述的放大器，其中所述音频处理系统被用可变增益配置，该可变增益由所述音频处理系统动态调节，以便基于供应到所述放大器的电压的量级，来调节所述平衡音频输入信号的量级。

36.如权利要求33所述的放大器，其中所述本地接口系统包括了显示器、旋转编码器和多个按钮，所述旋转编码器和所述按钮动态地分配取决于显示在所述显示器中的屏幕上的各种功能。

37.如权利要求33所述的放大器，其中所述音频处理系统被配置以通过分组交换网络来提供通信，所述本地接口系统被配置来允许所述分组交换网络上的其他装置的访问和控制。

38.如权利要求33所述的放大器，进一步包括一个具有功率因数校正能力的被调开关模式电源，所述电源被配置来为所述本地接口系统、所述音频处理系统、平衡再现滤波器和所述开关模式功率级提供调节的电能。

39.一种优化音频放大器频率响应的方法，所述方法包括：

用数字信号处理器产生一个预定的调谐音调，作为数字信号处理器的音频输入信号；

用所述数字信号处理器处理所述音频输入信号以产生音频输出信号；

用具有开关放大器输出级开关和输出滤波器的功率级放大所述音频输出信号，其中所述输出滤波器具有依赖于频率的输出阻抗；

音频信号控制器将放大音频输出信号与预定放大音频输出信号比较；并且

所述音频信号控制器通过所述数字信号处理器来指示对所述处理的动态调节以优化所述功率级的功率响应。

40.如权利要求39所述的方法，其中指示对所述处理的动态调节包括对正由所述数字信号处理器处理的所述音频输入信号做出依赖有频率的量级调节。

41.如权利要求39所述的方法，其中指示对所述处理的动态调节包括用所述音频信号控制器自动做出对在所述数字信号处理器中进行的过滤的改变。

42.如权利要求39所述的方法，其中比较所述放大音频输出信号与预定放大音频输出信号包括将所述放大的音频输出信号的电流和电压量级与预定的电流和电压量级进行比较。

43.如权利要求39所述的方法，其中比较所述放大音频输出信号与预定放大音频输出信号包括确认出所述放大音频输出信号和所述预定放大音频输出信号间的响应错误。

44.如权利要求39所述的方法，其中指示对所述处理的动态调节包括将所述功率级的频率响应优化成基本平坦。

45.如权利要求39所述的方法，其中用数字信号处理器产生一个预定的调谐音调包括在启动后马上自动或响应命令手动开始产生所述调谐音调。